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[導讀]TVS二極管將是下述內(nèi)容的主要介紹對象,通過這篇文章,小編希望大家可以對TVS二極管的相關(guān)情況以及信息有所認識和了解,詳細內(nèi)容如下。

TVS二極管將是下述內(nèi)容的主要介紹對象,通過這篇文章,小編希望大家可以對TVS二極管的相關(guān)情況以及信息有所認識和了解,詳細內(nèi)容如下。

一、TVS二極管原理

TVS(Transient Voltage Suppressor)二極管,又稱為瞬態(tài)抑制二極管,是普遍使用的一種新型高效電路保護器件,它具有極快的響應時間(亞納秒級)和相當高的浪涌吸收能力。當它的兩端經(jīng)受瞬間的高能量沖擊時,TVS能以極高的速度把兩端間的阻抗值由高阻抗變?yōu)榈妥杩梗晕找粋€瞬間大電流,把它的兩端電壓箝制在一個預定的數(shù)值上,從而保護后面的電路元件不受瞬態(tài)高壓尖峰脈沖的沖擊。

在規(guī)定的反向應用條件下,TVS二極管對受保護的線路呈高阻抗狀態(tài)。當瞬間電壓超過其擊穿電壓時,TVS二極管就會提供一個低阻抗的路徑,并通過大電流方式使流向被保護元器件的瞬間電流分流到TVS二極管,同時將受保護元器件兩端的電壓限制在TVS的箝制電壓。當過壓條件消失后,TVS二極管又恢復到高阻抗狀態(tài)。與陶瓷電容相比,TVS二極管可以承受15 kV的電壓,但陶瓷電容對高壓的承受能力比較弱。5 kV的沖擊就會造成約10%陶瓷電容失效,而到10 kV時,其損壞率將高達到60%。

TVS二極管與常見的穩(wěn)壓二極管的工作原理相似,如果高于標志上的擊穿電壓,TVS二極管就會導通,與穩(wěn)壓二極管相比,TVS二極管有更高的電流導通能力。TVS二極管的兩極受到反向瞬態(tài)高能量沖擊時,以10^-12S 量級速度,將其兩極間的高阻抗變?yōu)榈妥杩梗瑫r吸收高達數(shù)千瓦的浪涌功率。使兩極間的電壓箝位于一個安全值,有效地保護電子線路中的精密元器件免受浪涌脈沖的破壞。

二、TVS 二極管的 PCB 布局技巧

除了選擇合適的 TVS 二極管外,保護的有效性還取決于 PCB 布局本身。下面這個示例中2個雙向TVS二極管并聯(lián)連接到下面的示意圖中保護的電路。示意圖顯示了TVS二極管與MAX3485 收發(fā)器的典型連接:

TVS二極管原理是什么?TVS二極管PCB布局技巧分享

TVS 二極管連接的典型示意圖

在 PCB 布局中,應遵循一些重要準則以使 TVS 二極管正常工作。這些包括放置、接地以及在屏蔽層上使用任何無源元件,如電阻或電容。

1、TVS 二極管的放置

由于 ESD 可能發(fā)生在電子設備中暴露的導體附近,因此最好將 TVS 二極管放置在這些導體暴露于外部環(huán)境的區(qū)域附近。下面顯示了一個帶有 2 針連接器的簡單布局示例。

TVS二極管原理是什么?TVS二極管PCB布局技巧分享

將 TVS 二極管放置在有接收 ESD 脈沖危險的裸露導體附近

PCB 走線具有一些 寄生電感,可能導致 TVS 二極管的鉗位電壓增加到其指定限值以上。TVS 二極管的走線也應相對于收發(fā)器的走線較短,以最大限度地降低阻抗并確保消散浪涌中的過多能量。這將最大限度地減少通向 TVS 二極管的路徑中的寄生電感。

2、接地

如果可能,最好將 TVS 二極管連接到與受保護組件不同的接地網(wǎng)。這并不意味著應該拆分地平面。相反,最安全的連接類型是將 TVS 二極管連接到機箱 接地中的金屬元件(如果可用),通常通過連接到機箱螺釘或安裝孔的跡線進行連接。如果此連接不可用,則可以連接到內(nèi)部平面。但是,在存在強 ESD 風險的環(huán)境中,設備應封裝在具有安全金屬底盤接地和接地連接的底盤中。

3、消除屏蔽無源

某些組件(如屏蔽連接器)將具有一些額外的金屬屏蔽層來保護裸露的導體。連接器上的屏蔽并不意味著機械或熱保護,它實際上是為了防止噪聲接收和防止 ESD。如果存在 ESD 危險,則可以將屏蔽連接器與 TVS 二極管一起使用。TVS 二極管連接到信號線,連接器上的屏蔽層直接接地。

TVS二極管原理是什么?TVS二極管PCB布局技巧分享

圖:數(shù)據(jù)線上兩個 TVS 二極管的連接示例

上述所有信息便是小編這次為大家推薦的有關(guān)TVS二極管的內(nèi)容,希望大家能夠喜歡,想了解更多有關(guān)它的信息或者其它內(nèi)容,請關(guān)注我們網(wǎng)站哦。

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